Überblick

IM 1993-1-1: Bemessung von Stahlkonstruktionen (Eurocode 3) outlines design guidelines for structural steel members for use in buildings using the limit state method. Limit state design entails comparing factored design loads against reduced section and member capacities. These factors are intended to account for variability in loading conditions and material properties. Für den ultimativen Grenzzustand (ULS) Design, um zufrieden zu sein, Die folgende Beziehung muss wahr sein:

\(ULS \;Faktor * Last ≤ Reduzierung \;Faktor * Capacity\)

This document outlines the procedure for designing a structural steel member in accordance with EN 1993-1-1 Verwendung der IM 1993-1-1 Stahlelementdesign Modul.

Inhalt

• Materialeigenschaften
  • Herstellung
  • Stahlsorte
  • Jedes Material wird durch die folgenden Eigenschaften spezifiziert
• Section Resistance
  • Biegen
  • Scheren
  • Kompression
  • Spannung
• Member Resistance
  • Biegen
  • Kompression

Materialeigenschaften

Herstellung

IM 1993-1-1 provides design guidance for four types of structural steel fabrication:

• Warmgewalzte Abschnitte: Hot rolled sections are manufactured by heating and rolling steel billet through a mill to achieve a required shape. Examples include UB/UC/UBP I-Sections, T-Sections, Channels and Angle sections.
• Welded Sections: Welded (oder fabriziert) sections are made up of several hot-rolled flat plates welded together longitudinally to form a steel shape. Custom fabricated sections are typically welded.
• Hot Finished Sections: Hot finished sections are produced by heating steel beyond its recrystallisation temperature before rolling to improve the strength of the end product. These sections are almost always structural hollow sections (RHS/SHS/CHS)
• Kaltgeformte Abschnitte: Cold formed sections are fabricated by pressing steel billet through a mill at room temperature. Cold forming can be used to produce structural hollow sections and thinner open sections. Note EN 1993-1-1 only provides guidance for hollow cold-formed sections.

Stahlsorte

Europe and the United Kingdom has numerous steel grades (Stärken) that can be used for design in accordance with EN 1993-1-1. There are several European material standards for different types of steel fabrication:

• IM 10025: Hot rolled products.
• IM 100210: Hot finished structural hollow sections.
• IM 10219: Cold formed welded structural hollow sections.

Warmgewalzte Abschnitte (IM 10025)

Common grade availabilities and indicative yield strengths for hot rolled steel shapes are outlined below:

• S. 235 (f_und = 235 MPa)
• S. 275 (f_und = 275 MPa)
• S. 355 (f_und = 355 MPa)
• S450 (f_und = 440 MPa)

Structural Hollow Sections (IM 100210 / IM 10219)

Common grade availabilities and indicative yield strengths for structural hollow sections are outlined below:

• S. 235 H. (f_und = 235 MPa)
• S. 275 H. (f_und = 275 MPa)
• S. 355 H. (f_und = 355 MPa)
• S420 H (f_und = 420 MPa)
• S460 H (f_und = 460 MPa)

Jedes Material wird durch die folgenden Eigenschaften spezifiziert

The yield strength of a material is the stress limit past which plastic deformation will occur. Yield strengths of steel sections are dependent on steel grade and thickness. Typically strength increases with steel grade but decreases with increased steel thickness.

IM 1993-1-1 Tabelle 3.1 provides a simplified approach for calculating the yield strength of a section based on its grade and thickness. A more detailed yield strength calculation can be carried out by referring to the material relevant material standard. The SkyCiv EN 1993-1-1 Steel Member Design module uses the more detailed approach for yield strength calculation.

Selecting a Section in SkyCiv EN 1993-1-1 Stahlelementdesign

The SkyCiv EN 1993-1-1 Steel Member Design tool allows users to select a Standard steel section from the SkyCiv database or design a completely custom section. The program automatically calculates yield strength values for the section flange and web based on the selected steel grade. Users can also adopt a custom steel grade and manually input material properties if required.

 

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Section Resistance

Abschnittsklassifizierung

Section Classification is a system used by EN 1993-1-1 to identify the susceptibility of a section to local buckling before attaining its full plastic capacity. Large slender shapes are typically more susceptible to local buckling than small, stocky shapes. Eurocode 3 has four Section Classification categories:

• Eurocode-Schrauben werden nach ihrer ungefähren Zugfestigkeit klassifiziert 1: dplastische Momentkapazität, meaning the entire section can reach its yield strength under bending and/or compression.
• Eurocode-Schrauben werden nach ihrer ungefähren Zugfestigkeit klassifiziert 2:
• Eurocode-Schrauben werden nach ihrer ungefähren Zugfestigkeit klassifiziert 3:
• Eurocode-Schrauben werden nach ihrer ungefähren Zugfestigkeit klassifiziert 4: Local buckling will occur before yield strength is reached in part of the section.

 

Biegen

Abschnitt Biegemomentkapazität

AS 4100:2020 berechnet die Biegemomentkapazität eines Stahlprofils wie folgt:

\(M_s = f_y*Z_e\)

Wo f_und ist die Streckgrenze des Materials, und Z_e ist der effektive Abschnittsmodul. Der Widerstandsmoment einer Form ist eine geometrische Eigenschaft, die den Biegewiderstand einer Form quantifiziert. Im Hochbau verwenden wir zwei Widerstandsmomentwerte, bleibt die elastisch (MIT) sowie Plastik (S.) und Konstruktionssoftware für Holzbauteile. Hinweis, Designstandards in anderen Regionen vertauschen manchmal die Symbole für elastisches und plastisches Widerstandsmodul.

Der elastische Widerstandsmoment nimmt den gesamten Querschnitt ein (Form) bleibt beim Biegen elastisch, d.h.. Kein Teil des Abschnitts überschreitet die Streckgrenze (f_und) des Materials. Dies tritt im Allgemeinen auf, wenn die äußersten Fasern im Abschnitt vorhanden sind (oben/btm) nachgiebig erreichen. Der elastische Widerstandsmoment eines Abschnitts wird wie folgt berechnet:

\(Z = \frac{I}{und}\)

Dabei ist I das zweite Flächenmoment und y der geometrische Schwerpunkt der Form.

Beim plastischen Widerstandsmoment wird davon ausgegangen, dass der gesamte Querschnitt beim Biegen die Streckgrenze des Materials erreicht, Dies bedeutet, dass Teile des Abschnitts die Streckgrenze überschreiten und eine plastische Verformung erfahren. Der plastische Widerstandsmoment eines Abschnitts wird wie folgt berechnet:

\(S = A_C*y_C + A_T*y_T \)

Wo ein_C. und ein_T. sind die Gebiete auf beiden Seiten der plastischen Neutralachse (PNA), Andy_c / und_t sind der Abstand vom PNA zum Schwerpunkt dieser Gebiete. Hinweis, Die PNA-Position entspricht der geometrischen Schwerpunktposition für symmetrische Formen, wird dies jedoch tun nicht entspricht der geometrischen Schwerpunktposition für asymmetrische Formen.

Abschnittsklassifizierung

Bei einigen Stahlprofilen kann es vorkommen, dass sich Elemente der Form lokal verbiegen, bevor sie ihre Streckgrenze erreichen, Das bedeutet, dass die volle Kapazität des elastischen/plastischen Widerstandsmoduls nicht erreicht werden kann. Dies tritt typischerweise in größeren Fällen auf, dünnere Formen, die anfälliger für lokales Knicken sind. AS 4100 nutzt den effektiven Abschnittsmodul (Sie) Wert, um die Möglichkeit einer lokalen Knickung zu berücksichtigen und die Biegekapazität des Abschnitts entsprechend zu reduzieren. AS 4100 unterteilt Abschnitte in drei Kategorien:

• Kompakt: Kompakte Abschnitte sind nicht anfällig für lokales Knicken und können ihre volle Wirkung entfalten plastische Momentkapazität, Dies bedeutet, dass der gesamte Abschnitt beim Biegen seine Streckgrenze erreichen kann.
• Nicht kompakt: Nicht kompakte Abschnitte können in den äußersten Fasern des Abschnitts eine Streckgrenze erreichen (elastische Momentkapazität) können jedoch ihre plastische Momentkapazität nicht erreichen, bevor lokales Knicken auftritt.
• Schlank: Schlanke Abschnitte können ihre elastische Momentkapazität nicht erreichen, bevor lokales Knicken auftritt.

Abschnitt Schlankheit

AS 4100 Bestimmt die Abschnittsklassifizierung, indem die Schlankheit jedes Elements innerhalb eines Abschnitts berechnet und ermittelt wird “kritisches Element” das wird zuerst bei Kompression einknicken. Für ein I-Profil, Die Elemente werden wie unten dargestellt aufgeschlüsselt. Schlankheitswerte werden nur für herausragende Elemente berechnet, d.h.. Elemente, die nicht in beide Richtungen eingespannt sind. Der Verbindungsbereich zwischen Flansch und Steg (unten weiß dargestellt) wird in beide Richtungen eingespannt und ist daher nicht anfällig für lokales Knicken.

Die Schlankheit eines flachen Elements wird wie folgt berechnet:

\(λ_e = \frac{b}{t}\sqrt{\frac{f_y}{250}}\)

AS 4100 Tabelle 5.2 enthält Werte für Plastizität und Fließschlankheitsgrenzen (λ_Folge & λ_ey) für Druckplattenelemente basierend auf Spannungsverteilung, Kantenunterstützung und Eigenspannungen. Das kritische Element eines Abschnitts ist das Element mit dem höchsten Wert λ_e / λ_ey Verhältnis. Die Schlankheitswerte dieses Elements (λ_e) werden zur Klassifizierung des gesamten Abschnitts verwendet (als λ bezeichnet_s).

Wenn λ_s ≤ λ_sp Der Abschnitt ist kompakt. Für kompakte Abschnitte, Das effektive Widerstandsmoment wird wie folgt berechnet:

\(Z_e = Z_c = min(S.,1.5*MIT)\)

Wobei S das plastische Widerstandsmodul ist, und Z ist der elastische Widerstandsmodul des Abschnitts. Der Begriff Z_c wird austauschbar für das effektive Widerstandsmoment eines kompakten Abschnitts verwendet.

Wenn λ_sp ≤ λ_s ≤ λ_seine Der Abschnitt ist nicht kompakt. Für nicht kompakte Abschnitte, Das effektive Widerstandsmoment wird wie folgt berechnet:

\(Z_e = [(\frac{l_{seine} – l_{s}}{l_{seine} – l_{sp}})(Z_c-Z)]\)

Wo Z_c ist der effektive Widerstandsmoment für einen kompakten Abschnitt.

Wenn λ_s > λ_seine Der Abschnitt ist schlank. Für einen schlanken Abschnitt mit flachen Plattenelementen in gleichmäßiger Kompression, Das effektive Widerstandsmoment wird wie folgt berechnet:

\(Z_e = Z(\frac{l_{seine}}{λ_s})\)

Hinweis, Das effektive Widerstandsmoment für kreisförmige Hohlprofile oder flache Plattenelemente mit Spannung am freitragenden Rand wird unterschiedlich berechnet. Siehe AS 4100 Klausel 5.2.5 Für weitere Informationen.

Berechnen der Abschnittsbiegekapazität in SkyCiv AS 4100 Stahlelementdesign

Mit der SkyCiv AS 4100:2020 Stahlelementdesign Das Tool berechnet Schlankheitsklassifizierungen und Querschnittsbiegekapazitäten für positive und negative Biegung um beide Hauptachsen. Die Ergebnisse der Schlankheitsklassifizierungsprüfung für a 230 PFC sind unten aufgeführt.

Es ist ersichtlich, dass die Schlankheitswerte und die Querschnittsklassifizierung je nach Biegerichtung unterschiedlich sind. Dies liegt daran, dass sich die Spannungsverteilungen und Kantenstützwerte ändern, je nachdem, welche Elemente unter Druck oder Zug stehen, Daraus ergeben sich unterschiedliche Schlankheitsgrenzwerte.

Sobald die Schlankheit des Abschnitts bekannt ist, Das Modul berechnet die Biegemomentkapazität des Abschnitts (MS) um jede Hauptachse für positive und negative Biegung. Für symmetrische Formen (wie I-Abschnitte), Dieser Wert ist in positiver und negativer Richtung gleich. Asymmetrische Formen weisen unterschiedliche Querschnittsbiegekapazitäten in positiver und negativer Biegerichtung auf, so wie die 230 PFC im Beispiel unten gezeigt.

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Scheren

Abschnitt Scherkapazität

AS 4100 berücksichtigt nur den Steg eines Abschnitts als Beitrag zu seiner Scherkapazität. Daher die Scherkapazität eines Abschnitts (Vv) ist gleich der Bahnscherkapazität. Bei Bedarf können einem Abschnitt vertikale Versteifungen hinzugefügt werden, um seine Scherkapazität zu erhöhen. Die Tragfähigkeit einer unversteiften Bahn wird unterschiedlich berechnet, je nachdem, ob die Schubspannungsverteilung über die Bahn gleichmäßig oder ungleichmäßig ist. Für Standardquerschnittsformen werden die folgenden Schubspannungsverteilungen angenommen:

Gleichmäßige Schubspannungsverteilung

Die Scherkapazität eines Abschnitts mit gleichmäßiger Schubspannungsverteilung (V _u) wird je nach Schlankheit der Stegplatte unterschiedlich berechnet. Für ein nicht schlankes Netz, Die Kapazität wird wie folgt berechnet:

\(\frac{d_p}{t_w} ≤ \frac{82}{\sqrt{\frac{f_y}{250}}}\rightarrow V_u = V_w = 0.6*f_y*A_w\)

Für ein kreisförmiges Hohlprofil ist Vv = V_w = 0,36*f_und*Ein (wird durch die Schlankheit des Abschnitts nicht beeinflusst).

Wenn der Steg des Abschnitts dünn ist, wird die Kapazität wie folgt berechnet:

\(\frac{d_p}{t_w} > \frac{82}{\sqrt{\frac{f_y}{250}}}\rightarrow V_u = V_b = α_v*V_w\)

\(α_v = \left[\frac{82}{(\frac{d_p}{t_w})\sqrt{\frac{f_y}{250}}}\richtig]^2)

Wo d_p ist die lichte Tiefe des Webpanels (d.h.. Tiefe ohne Flansche), t_w ist die Dicke der Stegplatte, f_und ist die Stegstreckgrenze und A_w ist die Bruttoquerschnittsfläche der Bahn. Kein Tee_w wird für geschweißte und warmgewalzte Profile unterschiedlich berechnet. Für warmgewalzte Profile, Ein_w nimmt die Stegtiefe als die gesamte Abschnittstiefe an (d). Für geschweißte Abschnitte, Ein_w nimmt nur die lichte Stegtiefe zwischen den Flanschen ein (d_p). Rechteckige Hohlprofile verwenden auch d_p zur Berechnung von A_w.

Ungleichmäßige Schubspannungsverteilung

Die Scherkapazität eines Abschnitts mit gleichmäßiger Schubspannungsverteilung (V _v) wird wie folgt berechnet:

\(V_v = \frac{2*V_u}{0.9+\links(\frac{F*_{vm}}{F*_{va}}\richtig)} ≤ V_u\)

Wo V_u ist die Querschnittsschubkapazität bei gleichmäßiger Schubspannungsverteilung und f*_vm /F*_va ist das Verhältnis der maximalen und durchschnittlichen Bemessungsschubspannungen in der Bahn.

Berechnung der Scherkapazität in SkyCiv AS 4100 Stahlelementdesign

Mit der SkyCiv AS 4100:2020 Stahlelementdesign Das Tool berechnet die Scherkapazität eines Abschnitts in beiden Hauptachsen. Nebenachse (MIT) Die Schertragfähigkeit wird anhand des Beitrags der Profilflansche berechnet, unter Ausschluss jeglicher Beiträge aus der Rubrik Web. Ergebnisse der Scherkapazitätsberechnungen für a 200 Sie können eine Reihe von Verbindungstypen finden, die Ihren Anforderungen entsprechen, ohne sich mit überladenen UI-Systemen herumschlagen zu müssen, die eine steile Lernkurve erfordern, um überhaupt loszulegen 22.3 werden im Folgenden detailliert beschrieben.

Kompression

Abschnitt Komprimierungskapazität

AS 4100 berechnet die Komprimierungskapazität (N._s) eines konzentrisch belasteten Abschnitts wie folgt:

\(N_s = k_f*A_n*f_y\)

Wo k_f ist der Formfaktor des Abschnitts, Ein_n ist die Nettofläche des Querschnitts (Bruttofläche ohne Durchdringungen/Löcher) und f_und ist die Streckgrenze des Abschnitts. Der Formfaktor eines Abschnitts gibt an, wie viel von einem Abschnitt zu seiner Kompressionskapazität beitragen kann, bevor es zu einer lokalen Knickung kommt. Der Formfaktor wird wie folgt berechnet:

\(k_f = \frac{A_e}{A_g}\)

Wo ein_G ist die Bruttofläche des Abschnitts, und ein_e ist der “Wirkbereich” des Abschnitts, d.h.. die Bruttofläche des Abschnitts abzüglich eventueller “unwirksam” Bereiche unter Druck. Ein ineffektiver Bereich ist ein Teil des Abschnitts, der sich verbiegt, bevor er unter Druck seine Elastizitätsgrenze erreicht. Effektive Flächen werden berechnet, indem die ermittelt werden “effektive Breite” jedes flachen Plattenelements innerhalb eines Abschnitts und Neuberechnung der Abschnittsfläche anhand dieser angepassten Breitenwerte. Die wirksame Breite eines flachen Plattenelements wird wie folgt berechnet:

\(b_e = b\left(\frac{l_{ey}}{l_{e}}\richtig) ≤ b\)

Wo:

\(λ_e = \frac{b}{t}\sqrt{\frac{f_y}{250}}\)

Hinweis, die meisten Design-Software (darunter SkyCiv AS 4100:2020 Stahlelementdesign) verwendet die Querschnittsstreckgrenze für Elementschlankheitsberechnungen, und nicht die spezifische Streckgrenze des Stegs/Flansches. Dies wird immer ein konservatives Ergebnis liefern. Die b-Werte, die für verwendet werden λ_e Die Berechnungsmaße sind identisch mit den Maßen, die für die Prüfung der Biegequerschnittsschlankheit verwendet werden (wobei der Flansch um den Steg gespalten ist), aber das b wird für b verwendet_e Bei der Berechnung handelt es sich um die gesamte Flansch-/Stegbreite. λ_ey wird von AS übernommen 4100 Tabelle 6.2.4, abhängig von der Kantenunterstützung und den Eigenspannungen dieses Elements.

Die wirksame Breite eines kreisförmigen Hohlprofils berechnet sich wie folgt:

\(d_e = min(d_{Das}\sqrt{\links(\frac{l_{ey}}{l_{e}}\richtig)}, d_{Das}\links(\frac{3*l_{ey}}{l_{e}}\richtig)^ 2) ≤ d_{Das}\)

Wo:

\(λ_e = \left(\frac{Tun}{t}\richtig)\links(\frac{f_y}{250}\richtig)\)

Berechnen der Abschnittskomprimierungskapazität in SkyCiv AS 4100 Stahlelementdesign

Mit der SkyCiv AS 4100:2020 Stahlelementdesign Das Tool berechnet den Formfaktor und die Abschnittskomprimierungskapazität (N._s) für standardmäßige australische Abschnitte und benutzerdefinierte benutzerdefinierte Abschnitte. Ergebnisse aus den Berechnungen der Abschnittskompressionskapazität für einen 610UB 125 werden im Folgenden detailliert beschrieben.

Spannung

Abschnitt Spannungskapazität

AS 4100 berechnet die Tragfähigkeit eines Zuggliedes (Nt) wie folgt:

\(N_t = min(EIN_{G}*f_{und}\; ,\; 0.85*k_t*A_n*f_u)\)

Wo ein_G ist die Bruttofläche des Abschnitts, Ein_n ist die Nettofläche des Querschnitts (Bruttofläche ohne Durchdringungen/Löcher), f_und ist die Streckgrenze des Abschnitts, f_u ist die Zugkraft (ultimativ) Stärke des Abschnitts und k_t ist der Korrekturfaktor der Zugkraftverteilung. Das K_t Die in der Konstruktion verwendeten Materialien variieren je nach Abschnittsform und Verbindungstyp. Verbindungen, die eine gleichmäßige Kraftverteilung gewährleisten, ergeben ein k_t Faktor von 1.0, Verbindungen mit ungleicher Kraftverteilung ergeben ein k_t Faktor zwischen 0.75-1.0.

Berechnung der Spannungskapazität in SkyCiv AS 4100 Stahlelementdesign

Mit der SkyCiv AS 4100:2020 Stahlelementdesign Mit dem Tool können Benutzer den Abschnitt k angeben_t Wert für die Verwendung im Design. Ein niedrigeres k_t Der Wert führt zu einer geringeren Abschnittsspannungskapazität. Der SkyCiv AS 4100 Der Stabbemessungsrechner geht davon aus, dass im Abschnitt keine nennenswerten Löcher vorhanden sind, daher A_n wird als gleich A angenommen_G. Ergebnisse aus den Berechnungen der Abschnittsspannungskapazität für einen 610UB 125 werden im Folgenden detailliert beschrieben.

 

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Member Resistance

Biegen

Biegemomentkapazität des Mitglieds

Die Biegemomentkapazität eines Stahlbauteils wird möglicherweise nicht immer durch die Biegemomentkapazität des Abschnitts bestimmt (M._s). Dies liegt daran, dass Mitglieder auf andere Weise ausfallen können, bevor die Kapazität des Abschnitts erreicht ist. Biegedrillknicken ist eine häufige Versagensmethode für lange/eingespannte Stahlbauteile, Dies tritt auf, wenn sich der Abschnitt von seiner Hauptachse weg dreht (in Richtung seiner Nebenachse) seine Momentkapazität in Biegerichtung verringert.

AS 4100 enthält Hinweise zur Berechnung der nominalen Mitgliederkapazität (M._b), was die Querschnittskapazität eines Stahlelements beeinflusst (M._s) um die Auswirkungen der Schlankheit der Mitglieder und der Einschränkungen zu berücksichtigen.

Mitglieder mit vollständiger seitlicher Zurückhaltung

Kritischer Flansch

Der kritische Flansch eines Querschnitts ist der Flansch, der sich beim Knicken am weitesten durchbiegen würde, Dies führt schließlich zu einem Biegedrillknickversagen. Dies ist typischerweise der Druckflansch eines Bauteils. Kritische Flanschpositionen für Standardabschnitte unter vertikaler Belastung sind unten aufgeführt.

Vollständige seitliche Zurückhaltung

Bei kürzeren Elementen mit hoher Rotations-/Seitensteifigkeit ist es weniger wahrscheinlich, dass sie sich unter Belastung aus der Ebene drehen, Verringerung der Wahrscheinlichkeit eines Versagens durch Biegedrillknicken. Wenn ein Element kurz/steif genug ist, kann es seine Querschnittsmomentkapazität erreichen (M._s) bevor eine andere Fehlermethode auftritt. Mitglieder, die diese Bedingung erfüllen, gelten als solche “Vollständige seitliche Zurückhaltung”.

\(Voll \; Seitlich \; Zurückhaltung \; \rightarrow M_b = M_s\)

AS 4100 Klausel 5.3.2 Bietet Hinweise zur Berechnung des Grenzwerts für die vollständige seitliche Zurückhaltung für ein Mitglied. Kreisförmige Hohlprofile (CHS) und quadratische Hohlprofile (SHS) sind nicht anfällig für Biegedrillknicken, da sie über eine hohe Seiten-/Torsionssteifigkeit und gleiche Querschnittsmomentkapazitäten um beide Achsen verfügen. Daher wird im Allgemeinen davon ausgegangen, dass diese Abschnitte unabhängig von der Länge des Elements eine vollständige seitliche Einspannung erreichen.

Kontinuierliche seitliche Zurückhaltung

Es wird davon ausgegangen, dass Bauteile über ihre gesamte Länge eine kontinuierliche Einspannung am kritischen Flansch aufweisen “Kontinuierliche seitliche Zurückhaltung”. Bei der Berechnung der Biegekapazität des Bauteils wird die kontinuierliche seitliche Einspannung als gleichwertig mit der vollständigen seitlichen Einspannung angesehen (M._b).

Mitglieder ohne vollständige seitliche Sicherung

Die Biegemomentkapazität eines Elements, das keine vollständige seitliche Einspannung erreicht, wird wie folgt berechnet:

\(M_b = α_m*α_s*M_s ≤ M_s\)

Wobei α_m ist der Momentenänderungsfaktor und α_s ist der Schlankheitsreduktionsfaktor. AS 4100 Klausel 5.6 beschreibt das Verfahren zur Berechnung von α_m und α_s.

Biegekapazität der Nebenachsenelemente

Die Biegekapazität eines um seine Nebenachse gebogenen Elements (M._b) ist gleich der Kapazität des Nebenachsenabschnitts (M._s) um diese Achse. Die Kapazität des Nebenachsenabschnitts gibt die Mindestkapazität an, die dieser Abschnitt um jede Achse erreichen kann, Daher kann sich das Element nicht von dieser Achse in eine ungünstigere Ausrichtung drehen.

Berechnung der Biegekapazität von Mitgliedern in SkyCiv AS 4100 Stahlelementdesign

Mit der SkyCiv AS 4100:2020 Stahlelementdesign Das Tool berechnet vollständige seitliche Einspannungsprüfungen und berechnet die Biegemomentkapazitäten der Elemente um beide Hauptachsen für positive und negative Biegung. Benutzer haben auch die Möglichkeit zur Auswahl “Kontinuierliche seitliche Zurückhaltung” um die vollständige seitliche Rückhalteprüfung zu umgehen. Die Ergebnisse der Berechnungen der Biegekapazität der Elemente für einen 3 m langen 200UB22.3 sind unten aufgeführt.

Hinweis, Dieser Rechner geht von α aus_m = 1.0 und β_s = -1.0 in allen Berechnungen. Auskragende Elemente werden von diesem Tool nicht unterstützt.

Kompression

Mitgliedskomprimierungskapazität

Die axiale Kompressionsfähigkeit eines Elements wird auch von seiner Länge beeinflusst, Seitensteifigkeit und Rückhaltebedingungen. Hemmungslos, Bei längeren Bauteilen besteht die Wahrscheinlichkeit, dass sie aufgrund von Biegeknicken vor dem Abschnitt versagen (quetschen) Kapazität erreicht ist. AS 4100 enthält Hinweise zur Berechnung der nominalen Mitgliederkapazität (N._c), was die Kapazität des Kompressionsabschnitts beeinflusst (N._s) um die Auswirkungen der Schlankheit der Mitglieder und der Einschränkungen zu berücksichtigen.

\(N_c = α_c*N_s ≤ N_s\)

Wobei α_c ist der Reduktionsfaktor für die Schlankheit des Elements. Klausel 6.3.3 Unterschied zwischen verstärkt 4100 gibt Hinweise zur Berechnung von α_c. Um den maßgeblichen Wert zu ermitteln, muss die Komprimierungskapazität des Elements in beiden Achsen überprüft werden.

Berechnung der Mitgliedskomprimierungskapazität in SkyCiv AS 4100 Stahlelementdesign

Mit der SkyCiv AS 4100:2020 Stahlelementdesign Das Tool berechnet die Komprimierungskapazität des Bauteils um beide Hauptachsen basierend auf den vom Benutzer angegebenen Einspannlängen und effektiven Längenfaktoren. Ergebnisse aus den Berechnungen der Elementkompressionskapazität für einen 200UB22.3 mit einer ungebremsten Länge von 4500 mm und 1500 mm in der Z- und Y-Achse (beziehungsweise) werden im Folgenden detailliert beschrieben.

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